КВС в космосе

[alex_semenov]

Честно говоря, мне тоже эта боровая грелка не нравится. Не ясно где нейтроны для неё возьмутся и как туда попадут.

Ну я же сказал, что это "открытие дилетанта"!
Если "взрослые дяди говорят" - выбрось каку - выброшу!
 
Кстати (обиженно, но гордо утирая детскую слезу), а нейтроны ясно откуда!
В этом и была изюминка! Половина реакций синтеза D+D дают достаточно горячие нейтроны! И деться им больше некуда из сжимающейся сферы! Именно при сжигании дейтерия нейтронов у нас больше чем достаточно!
Разве нет?
Вот я и хотел их утилизировать с пользой для дела. Пусай их глотает бор и выдает тепло!

Да и собственно, зачем заниматься этим крохоборством с актиноидами. На первую ступень заложено 30 кг. Ну, выделим ещё 600 грамм на грелки всех ступеней, погоды это не сделает.

Гм… Я этого ведь не знал! По сути с чего началась эта чудо-грелка (свечка)? Пришел Курилов, вцепился в то, что в обычной дейтерид-литиевой "трубу" по схеме  Улама-Теллера  всатвлен такой толстенный ДРЫН из плутония. Полая труба.
-A!!! - радостно заорал и заплясал Курилов, - Вот, не получите вы коэффициент термоядерности в 1000 или даже в 100, ну никак! Вам, Семенов, на каждой ступени на килограмм дейтерия килограмм актиноидов на грелку надо!
Наращивай ступени - не наращивай - дрын вам плутониевый в глотку! Ха-ха-ха!

Ну не совсем так было, конечно... Но близко к этому...
Верно, Курилов?

Вот я и начал с ним так вот бороться. С одной стороны я пинал на снеженцев. Мол они гарантируют... Но с другой я взывал к здравому смыслу. Мол, уран там нужен не только для нагреву, но и для вброса нейтронов, которые начинают давать первый тритий…
Мол, дейтерию нейтроны не нужны. Он от своих не знает куда детваться. А ЕСЛИ НУЖНА ГРЕЛКА (толстенный дрын в центре) то его можно заменить чем и подешевле, мол вот бор например…

Ну а раз все так прекрасно с обычной грелкой из урана, то я от этого своего изобретения готов избавиться с легкой душей!

Дело в том, что критическая масса обратно пропорциональна квадрату плотности. В нашем же случае в центре сферы кумулируется мощная ударная волна, при этом сжатие в центре будет близко к предельному, определяемому решением Гудерлея. При показателе адиабаты 5/3 (скажем вырожденный электронный газ) это соответствует увеличению плотности в 32,7 раз. У тяжёлого металла с_v больше, а показатель адиабаты будет меньше и соответственно сжатие ещё больше. Но даже если взять минимальную оценку – это означает уменьшение критической массы в 1069 раз.
У плутония нормальной плотности без отражателя критическая масса 10 кг. Соответственно в нашем случае критичность при имплозии можно будет получить менее 10 г.
Естественно, чтобы грелка хорошо грела масса должна превышать критическую при конечной плотности достаточно сильно. Но в любом случае 100 грамм на ступень должно быть достаточно.
P.S. Задача свечи запала прогреть область термоядерного топлива с оптической толщиной больше критической, дальше волна горения будет распространяться самостоятельно. Т.е. необходимая мощность “грелки” от мощности ступени зависеть не должна.

Ага. Хотя я все же с трудом понимаю сказанное (но стараюсь). Но понял галвное.
Забыть о проблеме грелки раз и на всегда!
Никакого увеличение размера и массы "дрына", что мы видим на красивых картинках в вики не будет.



Курилов, слышите? Проблема актиноидов теперь СНЯТА раз и на всегда!

Кстати, надыбал еще одно  доброе уточнение  для нашей боНбы.
Световой канал не просто какой-то там полиэтилен (углеводород) а  пенополистирол. Вопрос не в том что полистерол, а то что годится пено-. А он самый плотный 25 кг/м3. То есть почти вся масса нашей бомбы - толкатель, темпер.
И вот он по методике оценки, предложенной Алексом,  что в лоб, что полбу получается чудовищно тяжелым.
Вот его "оптимизация" - главная проблема массы у суперзаряда. И боюсь, что для дейтериевого заряда мы тут все равно получим очень  низкую удельную мощность.
 
Должны благодарить бога, если выйдет ~0.5 Ктн /кг . Кстати, у промышленных зарядов снеженцев, видимо тоже с удельной килотонностью не больно круто (а она им и не нужна).
Если вот эта болванка...

...тонны 3 весит и при этом дает под 100 Кт взрыв (а для мирного взрыва больше обычно и не надо) то и получаем 0,0333.. Кт/кг
Фото взято здесь

[Андрей Курилов]

Верно, Курилов?

Вот я и начал с ним так вот бороться. С одной стороны я пинал на снеженцев. Мол они гарантируют... Но с другой я взывал к здравому смыслу. Мол, уран там нужен не только для нагреву, но и для вброса нейтронов, которые начинают давать первый тритий…
Мол, дейтерию нейтроны не нужны. Он от своих не знает куда детваться. А ЕСЛИ НУЖНА ГРЕЛКА (толстенный дрын в центре) то его можно заменить чем и подешевле, мол вот бор например…

Li⁶(n, α)T
T(D, α)n
Нейтрон входит и выходит в дейтериде лития-6 и не расходуется особо. Не теряется и энергия горячего нейтрона. Так что дейтериду лития нейтроны нужны не намного более, чем плутонию. То бишь для дейтерида лития-6 вполне хватит бешеного флукса нейтронов от ядрёного триггера. Посему плутониевый дрын нужен не для снабжения нейтронами, а именно в качестве грелки.

[Андрей Курилов]

Курилов, слышите? Проблема актиноидов теперь СНЯТА раз и на всегда!

Я вообще считаю что в качестве грелки литий нужно использовать.

[alex_semenov]

Li6(n, α)T
T(D, α)n
Нейтрон входит и выходит в дейтериде лития-6 и не расходуется особо. Не теряется и энергия горячего нейтрона. Так что дейтериду лития нейтроны нужны не намного более, чем плутонию.

Плутонию, кстати, нейтроны нужны...
Но вообще говоря, на начальной стадии пока у нас НЕТ трития, нейтроны для первой реакции откуда-то надо взять.
Разумеется, что бы понять нужны ли нейтроны из грелки (свечки) или нет дейтериту-литию для зажигания - вопрос КОЛИЧЕСТВЕННОЙ модели.
В каком-то случае и не нужны. В каком-то может и нужны. Размеры "Дрына", наксколько я понимаю, определяются не столько "нужен- не нужен" а чисто логикой оптимизации массы БОЕПРИПАСА. Поэтому, например, и используют для боеголовок "грязный" толкатель, трехступенчатую схему деление-синтез-деление.
Особенности заряда тут определяются не столько необходимостью, сколько СОВЕРШЕНСТВОМ (под задачу заряда) изделия.

То бишь для дейтерида лития-6 вполне хватит бешеного флукса нейтронов от ядрёного триггера. Посему плутониевый дрын нужен не для снабжения нейтронами, а именно в качестве грелки.

Да теперь не важно кто что думал. Важно, что грелка от размера термоядерного заряда НЕ РАСТЕТ. А значит НЕТ ПРОБЛЕМЫ ГРЕЛКИ для D+D бомбы. Тем более этой проблемы нет для нашего гипер-заряда!

Я вообще считаю что в качестве грелки литий нужно использовать.

Да нет смысла ни в боре ни в литии!
Это все - крохоборничество!
 
Сказано же, что грелка, оказывается в таком месте, где степень имплозии чудовищная, поэтому всякий актиноид, оказавшийся там выгорает дотла. Это не имплозия "сратым" толуолом в триггере.
Даже 10 г обжимается так, что загораются.  А ~100 грамовой бомбочки-грелки достаточно что бы она выполнила свою фурнкцию там когда надо (в нашем случае только грелки) с головой. 6 ступеней - 600 грамм. Ну килограмм. Ну два. Это погоды не сделает.
От 30 кг заложенных мною на заряд (которые тоже можно сделать и 10 кг при ~60% выгорании плутония триггера) это слезы.
Нет проблемы! С грелкой у нас нет проблем. Забыли про нее как про страшный сон!

[AlexAV]

Плутонию, кстати, нейтроны нужны...

В плутонии в момент наибольшего сжатия у вас идёт цепная реакция, так что нейтронами он сам себя обеспечивает. То, что летит из дейтериевой плазмы – только приятный бонус.

[alex_semenov]

В плутонии в момент наибольшего сжатия у вас идёт цепная реакция, так что нейтронами он сам себя обеспечивает. То, что летит из дейтериевой плазмы – только приятный бонус.

А, ну да, разумеетя.
Глупое получилось замечание про нейтроны. Разумеется он сам себе их "делает".
Хотя, если возвращаться к теперь ненужной идее с бором, то разве она не имела зерно здравости?
Ну из чисто теоретического любопытства!
Смотрите.
Я полагал, что термоядерные нейтроны на 2 Мэв, которым просто некуда уже деваться, носятся по заряду (по зоне сжатия) почти как свет. Поэтому не важно где они родились,  нужно учитывать "среднюю"плотность потока нейтронов внутри, а она по мере нарастания реакции тоже растет. Если в центре будет бор, он будет все пролетающие через него нейтроны глотать (у него чудовищное сечение, правда я не сравнивал его с сечением захвата остальных участников драммы, виноват!) и в итоге будет быстро нагреваться не хуже  цепного плутония (думал я)! То есть, пока заряд имеет малую оптическую плотность для нейтронов (а кто их видит в чисто дейтериевом заряда? Ну разве что тритий, выходящий по одной из веток реакции, которого еще с гулькин нос!), то бор в центре будет "виден" им очень хорошо  Что тут не так?

[alex_semenov]

Тем не менее, результаты продува полностью подтвердили выкладки теоретиков. Работает! И уран+торий электрод разрядника  изнашивается не быстро (на час его вполне хватает)
Вариант?

Очень даже вариант, если это даст тот же эффект не на 2 км/с а на 300 км/час.
К чему сводится эффект такого устройства?
К значительном снижению лобового сопротивления, как я понял. В 10 раз снизится сопротивление на такой скорости?
Хотя для начала надо посчитать пролет капли через эту "стену" на ее скорости и потерю энергии. Может потеря не велики (процентов 30%) и все эта суета не стоит вообще никаких свеч. Чуть быстрей просто толкнуть снаряд и все…

[Andrew Gontchev]

Очень даже вариант, если это даст тот же эффект не на 2 км/с а на 300 км/час.

Полагаю, что даст (на 300кмч), только конструкцию "распылителя" надо будет изменить - но это уже детали.

[ВадимZero]

алекс предлагаю сделать проще,  возмите два куска дейтерия разгоните их на тележках до большой скорости на встечу друг другу. При столкновении будет достигута достаточная плотность обеспечивающая термоизоляцию. Если сжатия будет не достаточно для поджога подогреваем локально смесь лазером.

[AlexAV]

алекс предлагаю сделать проще,  возмите два куска дейтерия разгоните их на тележках до большой скорости на встечу друг другу. При столкновении будет достигута достаточная плотность обеспечивающая термоизоляцию.

Вот как раз уплотнение при этом будет весьма умеренным, плотность вырастет не более чем в 4 раза при любой, сколь угодно большой, скорости столкновения ударников.

Адиабата Гюгонио, однако.

[Проходящий Кот]

алекс предлагаю сделать проще,  возмите два куска дейтерия разгоните их на тележках до большой скорости на встечу друг другу. При столкновении будет достигута достаточная плотность обеспечивающая термоизоляцию. Если сжатия будет не достаточно для поджога подогреваем локально смесь лазером.

Это полный выход за КВС -технологию. Тогда уже другой проект.

[alex_semenov]

алекс предлагаю сделать проще,  возмите два куска дейтерия разгоните их на тележках до большой скорости на встечу друг другу. При столкновении будет достигута достаточная плотность обеспечивающая термоизоляцию. Если сжатия будет не достаточно для поджога подогреваем локально смесь лазером.

 


Грешно смеяться над больными людьми...

[ВадимZero]

алекс предлагаю сделать проще,  возмите два куска дейтерия разгоните их на тележках до большой скорости на встечу друг другу. При столкновении будет достигута достаточная плотность обеспечивающая термоизоляцию.

Вот как раз уплотнение при этом будет весьма умеренным, плотность вырастет не более чем в 4 раза при любой, сколь угодно большой, скорости столкновения ударников.

Адиабата Гюгонио, однако.

Как я понимаю это связано с ростом температуры при ударе, которая препятствует сжатию.

[EvilShurik]

А зачем этот супергигантский КВС чем-то заправлять? Его размеры вполне позволяют применить прямое преобразование энергии разлетающейся плазмы в электроэнергию. За счёт гигантских магнитов, расположенных на его оболочке по вершинам, например, додекаэдра или икосаэдра, описанного вокруг сферы КВС.
Более того, магнитные поля позволяют направить плазму взрыва суперзаряда как реактивный выхлоп. В результате оболочку КВС можно сделать "ажурной", что заметно уменьшает её нагрев и облегчает "Звезду Смерти" 

[alex_semenov]

А зачем этот супергигантский КВС чем-то заправлять? Его размеры вполне позволяют применить прямое преобразование энергии разлетающейся плазмы в электроэнергию. За счёт гигантских магнитов, расположенных на его оболочке по вершинам, например, додекаэдра или икосаэдра, описанного вокруг сферы КВС.
Более того, магнитные поля позволяют направить плазму взрыва суперзаряда как реактивный выхлоп. В результате оболочку КВС можно сделать "ажурной", что заметно уменьшает её нагрев и облегчает "Звезду Смерти" 

Восхитительно!
Сразу вопрос: А ПОСЧИТАТЬ эту своюи идею?
Нет расчета - НЕТ ИДЕИ!




Я тоже о таком решении уже думал. Но сразу два "но".

1. При термоядерном взрыве в разлетающуюся плазму превращается порядка 10% энергии. Остальное - вспышка рентгена. В таком случае вы теряете 90% энергии синтеза дейтерия.
Хотя, если вы научитесь переворачивать это соотношение (90% превращать в энергию плазмы и лишь 10 в рентген), то смело беритесь за расчет своей идеи.
Кстати, идея ТУТ перевернуть соотношение - не столь уж и безнадежная. Для взрыволета (где та же проблема) вам нужно при этом сохранить высокую удельную мощность зарядов. Количество ктн тнт на кг заряда. Но здесь это - не обязательно. Так что…

2. Второе неудобство. Если вы будете иметь такую вот открытую конструкцию, вы избавитесь от гигантского радиатора. Отличный ход. Вам нужно иметь сооружение размером с камеру сгорания. А это какие-то 100 км… Да и ту из "стропильев".
Конструкция резко облегчается (кстати что для гравицапы как опоры для лазера не очень хорошо). Но вы не сможете собирать испарившиеся в процессе взрыва материалы. Скажем, дорогой толкатель, вещество с высоким Z, который в основном и будет составлять массу заряда.

По поводу полетов на гравицапе. Вот всегда так! Взять идею и сразу ее испортить.
Ну зачем гравицапу, энергореактор непременно превращать в кривой взрыволет? Ну зачем брать две хороших вещи и делать из нее одну плохую?

[AlexAV]

То есть, пока заряд имеет малую оптическую плотность для нейтронов (а кто их видит в чисто дейтериевом заряда? Ну разве что тритий, выходящий по одной из веток реакции, которого еще с гулькин нос!), то бор в центре будет "виден" им очень хорошо  Что тут не так?

Пробег нейтронов в дейтерии будет 4,13 г/см2 для 17 МэВ и 1,4 г/см2 для 2,5 МэВ, т.е. меньше сантиметра. Т.е. плазма заряда для нейтронов глубоко непрозрачная. Поскольку поглощать их там, по сути, некому (тритий и гелий-4 вообще не поглощают, дейтерий и гелий-3 поглощать могут, но при этом превращается в тритий, который быстро вступает в реакцию и возвращает нейтрон) они действительно будут накапливаться, однако свободно летать по всему объёму они не могут, а будут медленно диффундировать по градиенту концентрации.

Рано или поздно они, конечно, окажутся поглощены бором, вопрос только в скорости процесса. Диффузия процесс относительно не быстрый. При этом бор будет не только нагреваться из-за поглощения нейтронов, но и отдавать тепло электронной и лучевой (излучение там тоже не распространяется по прямой, а диффундирует, что позволяет его описывать уравнением теплопроводности) теплопроводность. Энергия, выделавшаяся в борном сердечнике, будет размазываться по достаточно большому объёму плазмы, а это в плане поджига не очень хорошо. Нам нужна очень горячая, но относительно малая искра. А чтобы её получить энергия должна выделяться быстро.

[AlexAV]

Как я понимаю это связано с ростом температуры при ударе, которая препятствует сжатию.

Именно так.

[ВадимZero]

Нам нужна очень горячая, но
относительно малая искра. А чтобы её получить энергия должна выделяться
быстро.

А что если центре дейтериевой болванки создать шарообразные полости которые схлапываясь будут давать искру?
Кстати бесхозные нейтроны можно поглащать протием.

[ВадимZero]

Как я понимаю это связано с ростом температуры при ударе, которая препятствует сжатию.

Именно так.

Я вот тут подумал. Да в месте удара температура повыситься, но в растоинии от этого места то нет! А значит там сжатие за счет инерции вполне себе будет идти.

[AlexAV]

А что если центре дейтериевой болванки создать шарообразные полости которые схлапываясь будут давать искру?

Нет. Кумуляция при схлопывании полости в плазме очень неэффективна.

Из более-менее эффективных методов – только сходящиеся ударные волны. Но там идёт сильное размытие фронта волны из-за лучевой теплопроводности, что ограничивает кумуляции. Существенно сказываться это начинает когда температура плазмы превосходит 200 эВ. При большой энергии волны можно получить в принципе и большие температуры, но здесь уже надо аккуратно считать.

Кстати бесхозные нейтроны можно поглащать протием.

Да, действительно. Я как-то забыл про них.